(Đồ án hcmute) điều khiển thiết bị điện qua wifi trên điện thoại android

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN QUA WIFI TRÊN ĐIỆN THOẠI ANDROID GVHD: ThS NGUYỄN VĂN HIỆP SVTH: TRẦN HOÀNG HÀ MSSV: 10901005 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 2/2016 an BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-CÔNG NGHIỆP - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN QUA WIFI TRÊN ĐIỆN THOẠI ANDROID GVHD: ThS Nguyễn Văn Hiệp SVTH : TRẦN HOÀNG HÀ Lớp : 10901C MSSV : 10901005 Tp Hồ Chí Minh - 2/2016 an PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thơng tin sinh viên Họ tên: Trần Hồng Hà MSSV: 10901005 Tel: 0937031059 Email: 10901005@student.hcmute.edu.vn Họ tên: Từ Hoàng Anh Tuấn MSSV: 10901024 Tel: 0983903944 Email: 10901024@student.hcmute.edu.vn Thông tin đề tài Tên đề tài: ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN QUA WIFI TRÊN ĐIỆN THOẠI ANDROID Mục đích đề tài: Đồ án tốt nghiệp thực tại: Bộ môn Điện Tử Viễn Thông, Khoa Điện - Điện Tử, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh Thời gian thực hiện: Từ ngày 28/09/2015 đến 22/01/2016 Các nhiệm vụ cụ thể đề tài - Thiết kế thực board mạch để điều khiển, giám sát thiết bị điện nhà có ngõ với tổng chịu tải đến 10A-220VAC - Thiết kế thực ứng dụng điều khiển, giám sát thiết bị điện chạy điện thoại android - Điều khiển giám sát thiết bị qua mạng wifi nội Lời cam đoan sinh viên Chúng tơi – Trần Hồng Hà Từ Hồng Anh Tuấn cam đoan ĐATN cơng trình nghiên cứu thân hướng dẫn thạc sỹ Nguyễn Văn Hiệp Các kết công bố ĐATN trung thực không chép từ cơng trình khác Tp.HCM, ngày 11 tháng 03 năm 2016 SV thực đồ án Trần Hoàng Hà Từ Hoàng Anh Tuấn an Tp.HCM, ngày tháng năm 2016 Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên học hàm học vị) Xác nhận Bộ Môn an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TPHCM Khoa Điện - Điện Tử Bộ Môn Điện Tử Công Nghiệp CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Tp Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng năm 2015 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Trần Hoàng Hà Lớp: 10901C MSSV: 10901005 Họ tên sinh viên 2: Từ Hoàng Anh Tuấn Lớp: 10901C MSSV: 10901024 Tên đề tài: ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN QUA WIFI TRÊN ĐIỆN THOẠI ANDROID Tuần Ngày 28/09-03/10/2015 05-10/10/2015 12-17/10/2015 19-24/10/2015 26-31/10/2015 02-07/11/2015 09-14/11/2015 16-21/11/2015 23-28/11/2015 10 11 12 13 30/11-05/12/2015 07-12/12/2015 14-19/12/2015 21-26/12/2015 14 28/12/201502/01/2016 04-09/01/2016 11-16/01/2016 15 16 Nội dung Tìm hiểu Android Studio, đối tượng điều khiển Tạo giao diện viết ứng dụng Thiết kế mạch nguồn board điều khiển Thiết kế mạch nguồn board điều khiển Làm board mẫu test kết nối Làm board mẫu test kết nối Giao tiếp module wifi với board mẫu Giao tiếp module wifi với board mẫu Gửi liệu Android board Phát triển chức mở rộng Phát triển chức mở rộng Test chức chạy thử Xây dựng bố cục cho báo cáo Đồ án tốt nghiệp Viết báo cáo Đồ án tốt nghiệp Xác nhận GVHD Đóng gói sản phẩm Hồn thiện Đồ án GV HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) an LỜI CẢM TẠ Lời đầ u tiên chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầ y cô trường Đa ̣i Ho ̣c Sư Phạm Kỹ Thu ật Thành Phố Hồ Chí Minh đã da ̣y dỗ và ta ̣o điề u kiê ̣n để chúng em có thể hoàn thành tốt khoá ho ̣c Xin chân thành cảm ơn Khoa Điện – Điện Tử hỗ trợ thiết bị vật tư giúp chúng em học thực tập môi trường đầy đủ tiện nghi Chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô môn Điện Tử Công Nghiệp trang bị cho chúng em kiến thức giúp đỡ chúng em giải khó khăn q trình làm đồ án Đặt biệt chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy hướng dẫn, Th.S Nguyễn Văn Hiệp tận tình giúp đỡ trình lựa chọn đề tài hỗ trợ chúng em trình thực đồ án Thầ y đã tâ ̣n tin ̀ h giúp đỡ, chỉ thiếu xót và cho những lời khuyên, chia sẻ những kinh nghiêm quý báu giúp chúng em hoàn thành t ốt đồ án tố t nghiê ̣p Tuy đã cố gắ ng chúng em cịn thi ếu xót về kiế n thức cũng kinh nghiê ̣m thực tế n ên đề tài còn ̣n chế Kính mong nh ận đươ ̣c s ự thông cảm và góp ý chân tình của quý thầ y Chúng em xin chân thành cảm ơn an TÓM TẮT Trong thời đại ngày nay, với bùng nổ ngành khoa học kỹ thuật nói chung cơng nghệ điện tử nói riêng, việc sử dụng điện thoại thơng minh để hỗ trợ công việc sống ngày cần thiết nhu cầu Để đảm bảo tính an tồn cho thiết bị điện gia dụng, tiết kiệm chi phí sử dụng, phòng ngừa cháy nổ chập điện gây ra, cần có cách thức để điều khiển thiết bị điện từ xa giúp kiểm soát thiết bị điện nhà dây chuyền sản xuất, robot hoạt động môi trường nguy hiểm cách dễ dàng mà không bị giới hạn khoảng cách địa lý Trong thập niên gần đây, bưu viễn thơng phát triển mạnh mẽ, đặc biệt mạng lưới Internet không dây ngày trở nên phổ biến với tốc độ truy cập nâng cao chi phí hợp lý, điển việc tập đồn Facebook phóng vệ tinh nhân tạo phát wifi miễn phí cho người dân châu Phi, việc sử dụng mạng khơng dây để kết nối điều khiển trở nên dễ dàng tiện lợi Android hệ điều hành dựa tảng Linux thiết kế dành cho thiết bị di động có hình cảm ứng điện thoại thơng minh máy tính bảng, hãng điện tử tiếng giới Samsung, Sony, Motorola, LG… sử dụng dịng sản phẩm Do tảng điện thoại thông minh phổ biến giới có mã nguồn mở nên việc lập trình viết ứng dụng Android để mở rộng chức thiết bị trở nên dễ dàng hiệu Từ lí điều kiện kể với kiến thức tảng điện tử bản, vi xử lý, vi điều khiển, ngơn ngữ lập trình, mạch điện… nhóm chúng em áp dụng để xây dựng đề tài đồ án tốt nghiệp: “Điều khiển thiết bị điện qua wifi điện thoại Android” an MỤC LỤC DANH SÁCH BẢNG i DANH SÁCH HÌNH ii CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng Quan Về Lĩnh Vực Nghiên Cứu 1.2 Mục Đích Của Đề Tài 1.3 Nhiệm Vụ Và Giới Hạn Của Đề Tài 1.3.1 Nhiệm Vụ 1.3.2 Giới Hạn 1.4 Phƣơng Pháp Nghiên Cứu 1.5 Tóm Tắt Đề Tài CHƢƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG 2.1 BÀI TOÁN THIẾT KẾ 2.2 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 2.2.1 SƠ ĐỒ KHỐI PHẦN CỨNG 2.2.2 THIẾT KẾ CHI TIẾT PHẦN CỨNG 2.2.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 12 2.3 THIẾT KẾ PHẦN MỀM TRÊN ĐIỆN THOẠI ANDROID 14 2.3.1 LẬP TRÌNH MẠNG TRONG ANDROID 14 2.3.2 GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN TRÊN ANDROID 16 2.4 THIẾT KẾ PHẦN MỀM VI ĐIỀU KHIỂN 19 2.4.1 LƢU ĐỒ CHƢƠNG TRÌNH 19 2.4.2 GIẢI THÍCH CHƢƠNG TRÌNH CON 21 2.5 TẠO BẢNG TÍNH GOOGLE 26 CHƢƠNG KẾT QUẢ THI CÔNG 30 3.1 KẾT QUẢ 30 3.1.1 ỨNG DỤNG ĐIỆN THOẠI ANDROID 30 3.1.2 MẠCH ĐIỀU KHIỂN 32 3.1.3 MẠCH THỰC TẾ 36 an 3.2 ĐÁNH GIÁ 37 3.2.1 THỬ NGHIỆM ỨNG DỤNG TRÊN ANDROID 37 3.2.2 BỘ THIẾT BỊ 38 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 39 4.1 KẾT LUẬN 39 4.2 HƢỚNG PHÁT TRIỂN 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 PHỤ LỤC 41 an DANH SÁCH BẢNG BẢNG TRANG Bảng 2.1: Dòng tiêu thụ tối đa toàn hệ thống 10 i an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN QUA WIFI TRÊN ĐIỆN THOẠI ANDROID Delay_ms(20); esp8266_Send_Ram(ESP8266_Msg); // Send data content new_line(); //CR+LF Wait_response(ESP_OK); // Wait SEND OK as confirmation that the message was sent } //**************************************************************// void configuration_ESP8266() { LCD_cmd(1); lcd_out(1,1,"Connecting to ESP"); RST_ESP = 0; RST_ESP_dir = 0; LCD_cmd(1);lcd_out(1,1,"Resetting ESP"); wait_1sec(); RST_ESP = 1; // Negotiate baud rate while(1) { uart1_init(9600); delay_ms(200); LCD_cmd(1);lcd_out(1,1,"Sending AT"); esp8266_Send(AT); // Send "AT" string until ESP8266 sets up its baud rade new_line(); wait_1sec(); // and gets it correctly if (Get_response() == ESP_OK) break; // If esp8266 says "OK" on our baud rate we program can continue att++; if(att>3) { att=0; TRẦN HOÀNG HÀ an 58 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN QUA WIFI TRÊN ĐIỆN THOẠI ANDROID uart1_init(115200); LCD_cmd(1);lcd_out(1,1,"Setting up baudrate"); lcd_out(2,1,"for new ESP module"); delay_ms(500); for(att=0;att